(57)【要約】【目的】シャンクにドリルヘッドを連結するにあたり、両連結端部の連結が容易で且つ適正に行なえる深穴切削具の連結部の連結構造を提供する。【解決手段】シャンク３の先端部にドリルヘッド２が着脱可能に連結され、シャンク３及びドリルヘッド２に断面略Ｖ字状の切屑排出溝４，５が形成されてなる深穴切削具における連結部の連結構造において、双方の連結端部の一方に径小軸部１０と径大軸部１１とが連設され、一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部には径小軸部１０と径大軸部１１とにインロー嵌合する径小穴部１４と径大穴部１５とが連設され、径小軸部１０と径小穴部１４との間にキー１７が介装され、他方の連結端部に半径方向にねじ込まれて一方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジ２０によって軸方向相対移動が阻止される。【選択図】        図４
2005007513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャンクの先端部にドリルヘッドが着脱可能に連結され、シャンク及びドリルヘッドの外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝が形成されてなる深穴切削具において、互いに連結される双方の連結端部の一方には端部側の径小軸部とその内方側の径大軸部とが同軸状に連設され、この一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部には前記径小軸部と径大軸部とに軸方向にインロー嵌合する径小穴部と径大穴部とが同軸状に連設され、前記径小軸部と径小穴部との間又は前記径大軸部と径大穴部との間に双方の連結端部の相対回転を阻止するキーが介装されると共に、前記他方の連結端部に半径方向にねじ込まれて前記一方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジによって双方の連結端部の軸方向相対移動が阻止されるようになっている深穴切削具。
【請求項２】
シャンクの先端部にドリルヘッドが着脱可能に連結されると共に、シャンクが複数に分割されてその分割シャンク部同士が着脱可能に連結され、シャンク及びドリルヘッドの外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝が形成されてなる深穴切削具において、互いに連結される双方の連結端部の一方には端部側の径小軸部とその内方側の径大軸部とが同軸状に連設され、この一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部には前記径小軸部と径大軸部とに軸方向にインロー嵌合する径小穴部と径大穴部とが同軸状に連設され、前記径小軸部と径小穴部との間又は前記径大軸部と径大穴部との間に双方の連結端部の相対回転を阻止するキーが介装されると共に、前記他方の連結端部に半径方向にねじ込まれて前記一方の連結端部外周面に押し付けられるサイドロックネジにより双方の連結端部の軸方向相対移動が阻止されるようになっている深穴切削具。
【請求項３】
前記キーは前記他方の連結端部の径小穴部内周面に突出するように設けられ、このキーが軸方向に嵌合するキー溝は前記一方の連結端部の径小軸部の外周面に形成されている請求項１又は２に記載の深穴切削具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガンドリルシステムに適用されるドリルやリーマなどの深穴切削具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
深穴加工システムとして、ガンドリルシステム、ＢＴＡシステム、エジェクタシステムなどが知られているが、比較的小径の深穴加工には簡単な構成のガンドリルシステムが汎用されている。このガンドリルシステムは、中空筒状で外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝を形成したシャンクの先端に、同じく外周面に切屑排出溝を形成したドリルヘッドを取り付けたガンドリルを用い、深穴加工時に、高圧のクーラントをドリル内部の供給通路を通してドリルヘッドの先端側より吐出させ、被加工物の切削穴内で発生した切屑をクーラントと共に切屑排出溝から外部に排出するようにしたもので、小径でも切屑排出溝のスペースを大きくとれることで、切屑を比較的容易に排出できる利点がある。
【０００３】
このようなガンドリルとして、本出願人が先に出願した図６に示すようなものがある（特許文献１参照）。このガンドリル３１は、長尺なシャンク３３の先端部にドリルヘッド３２を連結してなるもので、シャンク３３及びドリルヘッド３２にはその外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝３４，３５ａ，３５ｂが形成され、シャンク３３は複数（通常二つ）に分割されて、分割シャンク部３３ａ，３３ｂの分割端部同士が着脱可能に連結されている。
【０００４】
そして、ドリルヘッド３３とシャンク３２とは、シャンク３３の先端部の雌ねじ部ｆにドリルヘッド３２の基端部の雄ねじ部ｍを螺嵌させることにより連結され、また分割シャンク部３３ａ，３３ｂの分割端部同士も、一方の分割端部の雌ねじ部ｆに他方の分割端部の雄ねじ部ｍを螺嵌させることによって連結されるようになっている。尚、この図６において、３３ｏはシャンク３３の基端部に形成された太径の被駆動軸部で、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける。３６はシャンク３３の内部全長に亘って形成されたクーラント供給路である。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００２−３３２１２４号（第７〜１０頁、図１〜図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のガンドリルでは、ドリルヘッド３２とシャンク３３との連結構造が雌ねじ部ｆと雄ねじ部ｍとによるねじ式連結構造からなるため、その連結操作時にあたって雌雄ねじ部ｆ，ｍを締め過ぎることが多々あって、斯かる場合に、連結部分であるねじ部ｆ，ｍを破損したり、ドリルヘッド２を取り外す時に、雌雄ねじ部ｆ，ｍを緩ませることができなくなるなどの不都合があった。分割シャンク部３３ａ，３３ｂ同士の連結構造についても同様であった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑み、シャンクの先端部にドリルヘッドの後端部を連結するにあたり、双方の連結端部の連結を簡単容易で適正に行わせることができる深穴切削具を提供することを目的とする。更に、ドリルヘッドとシャンクとの連結と共に、シャンクの分割端部同士の連結をも簡単容易で適正に行わせることができる深穴切削具を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、シャンク３の先端部にドリルヘッド２が着脱可能に連結され、シャンク３及びドリルヘッド２の外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝４，５が形成されてなる深穴切削具において、互いに連結される双方の連結端部の一方には端部側の径小軸部１０とその内方側の径大軸部１１とが同軸状に連設され、この一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部には前記径小軸部１０と径大軸部１１とに軸方向にインロー嵌合する径小穴部１４と径大穴部１５とが同軸状に連設され、前記径小軸部１０と径小穴部１４との間又は前記径大軸部１１と径大穴部１５との間に双方の連結端部の相対回転を阻止するキー１７が介装されると共に、前記他方の連結端部に半径方向にねじ込まれて前記一方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジ２０によって双方の連結端部の軸方向相対移動が阻止されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、シャンク３の先端部にドリルヘッド２が着脱可能に連結されると共に、シャンク３が複数に分割されてその分割シャンク部３ａ，３ｂ同士が着脱可能に連結され、シャンク３及びドリルヘッド２の外周面に長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝４，５が形成されてなる深穴切削具において、互いに連結される双方の連結端部の一方には端部側の径小軸部１０とその内方側の径大軸部１１とが同軸状に連設され、この一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部には前記径小軸部１０と径大軸部１１とに軸方向にインロー嵌合する径小穴部１４と径大穴部１５とが同軸状に連設され、前記径小軸部１０と径小穴部１４との間又は前記径大軸部１１と径大穴部１５との間に双方の連結端部の相対回転を阻止するキー１７が介装されると共に、前記他方の連結端部に半径方向にねじ込まれて前記一方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジ２０により双方の連結端部の軸方向相対移動が阻止されるようになっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、請求項１又は２に記載の深穴切削具において、前記キー１７は前記他方の連結端部の径小穴部１４内周面に突出するように設けられ、このキー１７が軸方向に嵌合するキー溝１２は前記一方の連結端部の径小軸部１０の外周面に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る深穴切削具の好適実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１の（ａ）  は図３に示すガンドリル１におけるドリルヘッド２の正面図、（ｂ）  はドリルヘッド２を先端側から見た側面図、（ｃ）  は後端側から見た側面図である。図２は同ガンドリル１のシャンク３の先端側部分を示す正面図、（ｂ）  はドリルヘッド２を先端側から見た側面図である。図３はシャンク３の先端部にドリルヘッド２の後端部が連結された状態の正面図である。図４の（ａ）はドリルヘッド２及びシャンク３の先端部側を示す斜視図、（ｂ）  は同ドリルヘッド２の後端部を切屑排出溝４とは反対側から見た斜視図である。尚、このガンドリル１のシャンク３は、複数個に分割されておらず、一本の連続した単体とする。
【００１２】
ドリルヘッド２は、図１及び図４に示すように、太径のヘッド本体部２ａと、このヘッド本体部２ａの後端から同軸一体に延びる後端連結軸部２ｂ（連結端部）とからなる。これらヘッド本体部２ａ及び後端連結軸部２ｂの外周面にはその長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝４が形成され、また後端連結軸部２ｂの後端面からヘッド本体部２ａに亘ってクーラント供給管路６が中心軸線Ｏに沿って一体形成されている。
【００１３】
図１の（ａ）  〜（ｃ）  及び図４の（ａ）  ，（ｂ）  から分かるように、ヘッド本体部２ａの先端側には、切刃を形成する超硬チップ８及びガイドパッド９が固着されている。そして後端連結軸部２ｂは、後端部側の径小軸部１０と、この径小軸部１０の内方側にあって同軸状に連設された径大軸部１１とからなる。この後端連結軸部２ｂの外周面には切屑排出溝４と反対側の位置に、後述するシャンク３側のキー１７が軸方向に嵌合するキー溝１２が、径小軸部１０の後端からこの径小軸部１０の長さよりも若干短い長さに亘って形成されている。また、径小軸部１０の外周面には後述するサイドロックネジ２０の尖端部が係合する係合凹部２３が例えば２箇所に設けられている。図１及び図３において、２４は、ドリルヘッド２のクーラント供給管路６に連通してヘッド本体部２ａの先端面に開口するクーラント吐出口である。
【００１４】
図２及び図４の（ａ）  はシャンク３の先端側部分しか示していないが、このシャンク３の基端部には、図６に示す従来のガンドリル３１と同様、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける太径の被駆動軸部が設けられ、またこのシャンク３の外周面には長手方向に沿って断面略Ｖ字状の切屑排出溝５が形成され、更にシャンク３の内部にはクーラント供給パイプ嵌挿用の中空部１３が中心軸線Ｏに沿って形成され、この中空部１３には、図２の（ｂ）  に仮想線で示すようにクーラント供給パイプ７が嵌挿される。尚、シャンク３の切屑排出溝５及びドリルヘッド２の切屑排出溝４は、この実施形態では、シャンク３及びドリルヘッド２の夫々の中心軸線Ｏから９０°の開き角度に形成されているが、その角度は約９０°〜１３０°の範囲の適当な開き角度に設定することができる。
【００１５】
また図２の（ａ）  ，（ｂ）  及び図４の（ａ）  に示すように、このシャンク３の先端部３ｓ（連結端部）は、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂ（連結軸部）に外嵌可能な円筒状に削孔され、この円筒部（即ち、シャンク先端部３ｓ）は、同軸状に連設された奥部側の径小穴部１４と端部側（外側）の径大穴部１５とからなり、この径小穴部１４及び径大穴部１５は、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの径小軸部１０及び径大軸部１１に対し軸方向にインロー嵌合するようになっている。
【００１６】
このシャンク先端部３ｓの径小穴部１４の内周面には、ドリルヘッド２の径小軸部１０の外周面に形成されたキー溝１２に対して軸方向にのみスライド自在に嵌合するキー１７が突設されている。このキー１７は、図２の（ｂ）  に示すように径小穴部１４の内周面に設けられたキー嵌合用凹窪部１６に嵌合されて、径小穴部１４の内周面から所要高さ突出し、当該キー１７の内面側からねじ込まれたビス１８によって固定されている（図４の（ａ）  参照）。
【００１７】
またシャンク先端部３ｓには、この先端部３ｓの外周面から径小穴部１４の内周面に開口するネジ孔１９が周方向の複数箇所、例えば２箇所に設けられている。このネジ孔１９にはサイドロックネジ２０がねじ込まれるようになっている。このサイドロックネジ２０は、シャンク先端部３ｓのネジ孔１９にねじ込まれてドリルヘッド２側の径小軸部１０の外周面に押し付けられることにより、ドリルヘッド２とシャンク３との軸方向相対移動を阻止するものである。図１の（ｃ）  及び図４の（ａ）  に示すように、ドリルヘッド２側の径小軸部１０外周面にはサイドロックネジの尖端部が係合する係合凹部２３が設けられている。
【００１８】
上記のような構成を有するシャンク３の先端部３ｓ（連結端部）にドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂ（連結端部）を連結するには、図４から分かるように、シャンク３の先端側にドリルヘッド２を同軸状に配置して、このシャンク３の円筒状先端部３ｓをドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂに外嵌し（換言すれば、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂを円筒状のシャンク先端部３ｓに内嵌し）、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの径小軸部１０及び径大軸部１１をシャンク先端部３ｓの径小穴部１４及び径大穴部１５に対し軸方向にインロー嵌合すると共に、シャンク先端部３ｓ側のキー１７をドリルヘッド後端連結軸部２ｂ側のキー溝１２に軸方向に嵌合した後、シャンク先端部３ｓ側のネジ孔１９にサイドロックネジ２０を螺入し、その尖端部をドリルヘッド２側径小軸部１０の外周面にある係合凹部２３に押し付けて強く締め付ければよい。
【００１９】
この場合、ドリルヘッド後端連結軸部２ｂの径小軸部１０及び径大軸部１１をシャンク先端部３ｓの径小穴部１４及び径大穴部１５に対し軸方向にインロー嵌合することによって、ドリルヘッド２とシャンク３とが同心状に接合される。この時、径小軸部１０と径大軸部１１との境界端面２１が径小穴部１４と径大穴部１５との境界端面２２に当接するから、この当接状態を維持することによって、ドリルヘッド２とシャンク３との軸方向相対移動が規制される。しかして、境界端面２１，２２相互の当接状態を維持するのがサイドロックネジ２０であって、このネジ２０をシャンク先端部３ｓのネジ孔１９にねじ込んでドリルヘッド２側径小軸部１０の外周面に押し付けることにより、ドリルヘッド２とシャンク３との軸方向相対移動が確実に阻止される。また、シャンク先端部３ｓ側のキー１７がドリルヘッド側のキー溝１２に嵌合することによって、ドリルヘッド２とシャンク３との相対回転が阻止される。
【００２０】
尚、ドリルヘッド２とシャンク３との相対回転を阻止するキー１７及びキー溝１２は、ドリルヘッド２側の切屑排出溝４とシャンク３側の切屑排出溝５とが合致した位置で互いに軸方向に嵌合するように設定されている。
【００２１】
上述のように、シャンク３の先端側にドリルヘッド２を同軸状に配置して、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂをシャンク先端部３ｓに嵌め込んで、ドリルヘッド２側の径小軸部１０及び径大軸部１１をシャンク先端部３ｓの径小穴部１４及び径大穴部１５に対し軸方向にインロー嵌合すると共に、シャンク先端部３ｓ側のキー１７をドリルヘッド２側のキー溝１２に軸方向に嵌合した後、シャンク先端部３ｓ側のネジ孔１９にサイドロックネジ２０を螺入してドリルヘッド２側径小軸部１０の外周面に押し付けるだけで、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂをシャンク先端部３ｓに簡単且つ容易にして両者を適正に連結することができ、また取外し時にはサイドロックネジ２０を緩ませてドリルヘッド２を軸方向に引っ張るだけでよく、従来のネジ式連結構造のように締め過ぎて連結部分を破損したり、取り外しを困難にするようなことがない。
【００２２】
また、この実施形態の連結構造では、キー１７をシャンク先端部３ｓの径小穴部１４内周面に突出するように設けているから、キー１７を径大穴部１５内周面に突出するように設ける場合に比べた場合、径小穴部１４側は径大穴部１５側よりも円筒状部の肉厚が厚いため、キー１７を取り付けるためのキー嵌合用凹窪部１６を十分深く形成できると共に、キー１７をその嵌合用凹窪部１６に固定するためのビス１８を十分深くねじ込むことができて確実強固に固定できる。また、径小軸部１０はドリルヘッド後端連結軸部２ｂの先端側にあるから、キー溝１２の加工は径大軸部１１外周面よりも径小軸部１０外周面の方が容易となる。
【００２３】
図５は、シャンク３が複数に、例えば２つに分割されて、その分割シャンク部３ａ，３ｂ同士が着脱可能に連結されたガンドリル２５を、シャンク３の部分のみ示したものである。この場合、基端側分割シャンク部３ａの先端部２６（連結端部）は図２に示した先の実施形態のガンドリル１におけるシャンク３の先端部３ｓの構造と同じであり、先端側分割シャンク部３ｂの後端部２７（連結端部）は図１に示すドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂの構造と同じであって、先端側分割シャンク部３ｂの後端部２７には径小軸部１０と径大軸部１１とが同軸状に連設され、基端側分割シャンク部３ａの先端部２６には前記径小軸部１０と径大軸部１１とに軸方向にインロー嵌合する径小穴部１４と径大穴部１５とが同軸状に連設され、また径小軸部１０と径小穴部１４との間に双方の相対回転を阻止するキー１７が介装され、基端側分割シャンク部３ａの先端部２６から半径方向にねじ込まれて先端側分割シャンク部３ｂの後端部２７外周面に押し付けられるサイドロックネジ２０が設けられている。
【００２４】
このガンドリル２１の分割シャンク部３ａ，３ｂ同士の連結構造については、先の実施形態のガンドリル１におけるドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂとシャンク３の先端部３ｓとの連結構造と同じであるため、連結構造の詳細な図示ならびにその作用の説明は省略する。尚、このガンドリル２１においても、分割シャンク部３ａ，３ｂの中心軸線に沿って形成された中空部１３にはクーラント供給パイプ７が嵌挿されている。
【００２５】
以上説明した実施形態においては、シャンク３のクーラント供給路（クーラント供給パイプ７）がシャンク３の中心軸線に沿った位置に設けられる場合であるが、本発明の連結構造は、そのクーラント供給路がシャンク３の中心位置に設けられる場合に限らず、図６の従来例に示すクーラント供給路３６のようにシャンクの中心軸線から偏心した位置に設けられる場合も適用可能である。
【００２６】
また、以上の実施形態では、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂに径小軸部１０と径大軸部１１を設け、シャンク先端部３ｓを中空状にしてこれに径小穴部１４と径大穴部１５を形成したが、ドリルヘッド２の後端連結軸部２ｂを中空状にしてこれに径小穴部１４と径大穴部１５を形成し、シャンク先端部３ｓに径小軸部１０と径大軸部１１を設けるようにしてもよい。また実施形態では、径小軸部１０及び径大軸部１１ならびに径小穴部１４及び径大穴部１５を夫々ストレートに形成されるものとしたが、夫々テーパに形成されてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の深穴切削具によれば、従来のねじ式連結構造に代え、双方の連結端部の一方に径小軸部と径大軸部が同軸状に連設され、この一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部には径小軸部と径大軸部とに軸方向にインロー嵌合する径小穴部と径大穴部とが同軸状に連設され、径小軸部と径小穴部との間又は径大軸部と径大穴部との間に双方の相対回転を阻止するキーが介装されると共に、他方の連結端部にねじ込まれて一方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジによって双方の軸方向相対移動が阻止される構成としたので、一方の連結端部を他方の連結端部に軸方向に嵌め込んで、一方の連結端部の径小軸部及び径大軸部を他方の連結端部の径小穴部及び径大穴部に対し軸方向にインロー嵌合すると共に、キーをキー溝に軸方向に嵌合した後、サイドロックネジを締め付けるだけで、双方の連結端部を簡単且つ容易にして適正に連結することができ、また連結解除時にはサイドロックネジを緩ませて連結端部を軸方向に引っ張るだけでよく、しかして従来のネジ式連結構造のように締め過ぎて連結部分を破損したり、取り外しを困難にすることがない。また、構造が非常に簡素で部材点数が少ないから、製作が容易でコストを安くできる。
【００２８】
請求項２に係る発明は、ドリルヘッドの後端部とシャンクの先端部とを連結すると共に、複数個に分割されたシャンクの分割シャンク部同士を連結する場合の各連結構造に関するもので、請求項１の発明と同様に、一方の連結端部を他方の連結端部に軸方向に嵌め込んで、一方の連結端部の径小軸部及び径大軸部を他方の連結端部の径小穴部及び径大穴部に対し軸方向にインロー嵌合すると共に、キーをキー溝に軸方向に嵌合した後、サイドロックネジを締め付けるだけで、双方の連結端部を簡単且つ容易にして適正に連結することができ、またサイドロックネジを緩ませて連結端部を軸方向に引っ張るだけで簡単容易に連結を解除することができる。
【００２９】
請求項３に係る発明によれば、キーを連結端部の径小穴部内周面に突出するように設けているから、キーを連結端部の径大穴部内周面に突出するように設ける場合に比べ、径小穴部側は径大穴部側より円筒部の肉厚が厚いため、キーを取り付けるためのキー嵌合用凹窪部を十分深く形成できると共に、キーをその嵌合用凹窪部に固定するためのビスを十分にねじ込むことができて確実強固に固定できる。また、径小軸部は連結端部の先端側にあるから、キー溝の加工は径大軸部外周面よりも径小軸部外周面の方が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）  は図３に示されるガンドリルにおけるドリルヘッドの正面図、（ｂ）  はドリルヘッドをその先端側から見た側面図、（ｃ）  はドリルヘッドをそ
の基端側から見た側面図である。
【図２】（ａ）  は同ガンドリルのシャンクの先端側部分を示す正面図、（ｂ）はドリルヘッドを先端側から見た側面図である。
【図３】シャンクの先端部にドリルヘッドの後端部が連結された状態のガ
ンドリルの正面図である。
【図４】（ａ）  はドリルヘッドをシャンク先端部分から切り離した状態の斜視図、（ｂ）  は同ドリルヘッドの後端部を切屑排出溝とは反対側から見た斜視図
である。
【図５】シャンクが複数に分割されたガンドリルの実施形態を示すもので
、（ａ）  はシャンクの正面図、（ｂ）  は（ａ）  のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】（ａ）  は従来のガンドリルを示す正面図、（ｂ）  は（ａ）  のＸ−Ｘ線断
面図である。
【符号の説明】
１，２５      ガンドリル（深穴切削具）
２            ドリルヘッド
３            シャンク
３ａ          分割シャンク部
４，５        切屑排出溝
１０          径小軸部
１１          径大軸部
１２          キー溝
１４          径小穴部
１５          径大穴部
１７          キー
２０          サイドロックネジ
【図１】
2005007513.tif 000003
【図２】
2005007513.tif 000004
【図３】
2005007513.tif 000005
【図４】
2005007513.tif 000006
【図５】
2005007513.tif 000007
【図６】
2005007513.tif 000008